随着双阱光学超晶格在实验上的实现，使得囚禁于双阱中的超冷原子成为冷原子物理学的一个新的研究方向。在光学超晶格中，一次可以测量许多相同的事例，因此在单次运行中就可以获得观测量的量子力学期待值。基于这个全新的实验平台，发现了许多新奇的现象。本文中，采用精确对角化的方法得到了双阱光学超晶格中非等量填充时自旋-1超冷原子的基态相图，并研究了这些基态的性质。本文首先介绍了光晶格中自旋-1原子的玻色-哈伯德模型以及超冷原子在光晶格中的量子相变。接下来给出了双阱光学超晶格的形成原理。最后得到了弱磁场下三个自旋-1原子非等量填充在双阱光学超晶格时系统的基态。发现约化的双阱系统中反铁磁性与铁磁性原子的基态相图明显不同。通过调节隧穿参数和二次塞曼能，可以很容易地控制这些奇异的自旋态，因此可以用来研究自旋纠缠。